Como um Fabricante Automotivo Líder Eliminou Empilhadeiras para Aumentar Produtividade e Segurança

AMRs Substituem Empilhadeiras em Transporte de Materiais Lineside

Por Rob Sullivan, presidente e CEO, AutoGuide Mobile Robots

Com empilhadeiras contribuindo continuamente para acidentes de trabalho, e operadores qualificados difíceis de encontrar e reter no ambiente de manufatura competitivo de hoje, automatizar o transporte de materiais está resolvendo ambos os problemas. Há alguns anos, um fabricante automotivo de primeira linha queria reduzir a frequência com que funcionários tinham que levantar e mover objetos pesados manualmente, e eliminar o risco de lesões relacionadas a empilhadeiras.

Eles entenderam que precisavam de soluções mais seguras e eficientes para transportar motores e outros materiais da montagem para teste dentro de sua instalação de 40.000 pés quadrados. No início, a iniciativa global de segurança "sem garfos" da empresa provocou uma mudança para tratores de reboque dirigidos manualmente com reboques automáticos para esta tarefa de reboque lineside. Infelizmente, não apenas funcionários de alto valor ainda estavam presos a tarefas de transporte de baixo valor, mas eles tinham que rebocar mais reboques em uma única viagem do que podiam manobrar com segurança em uma instalação de manufatura em constante mudança. Consequentemente, a gestão voltou à prancheta para encontrar uma abordagem automatizada que melhor abordasse preocupações de segurança e mão de obra.

Implantação Rápida e Integração com Transportadores

Implantados em semanas, os tuggers AMR com reboques personalizados integraram-se com transportadores de fabricação para entregar suprimentos lineside just-in-time. Quando o estoque em um transportador atinge um nível pré-definido, sensores alertam o software de controle de frota do robô para despachar o tugger para reabastecer o suprimento. Uma vez que o tugger chega ao ponto de consumo, o software notifica os reboques automáticos para entregar materiais ao transportador e carregar contêineres vazios de volta nos reboques via seu próprio sistema de transportador motorizado. Uma vez que a troca é completa, o software despacha o veículo de volta ao ponto de coleta. Reboques automáticos e transportadores então trocam contêineres vazios por cheios e o tugger autônomo é enviado a um local de carregamento onde espera pelo próximo sinal de peças baixas. Em uma viagem, um único tugger AMR pode transportar o que tipicamente leva duas viagens de empilhadeira tripulada para transportar, o que soma substancialmente ao longo de um dia típico.

Este fabricante foi capaz de mover quatro membros da equipe (dois trabalhadores em dois turnos) para tarefas de maior valor, enquanto mantinha entrega de suprimentos lineside just-in-time e sua meta de 95% de uptime. O tugger AMR também melhorou riscos de segurança que motoristas manuais enfrentavam, incluindo reboques longos, problemas de visibilidade para motoristas e caminhos estreitos. ROI veio em 12 meses considerando o custo do AMR em si, com ROI de 22 meses no custo do projeto inteiro, que incluiu reboques automatizados fornecidos pelo integrador e retrofits de transportadores.

O Que Procurar em um AMR

Embora a capacidade de um AMR de se mover independentemente por uma instalação sem a necessidade de infraestrutura disruptiva e cara seja universal, AMRs não são todos iguais. Para ter certeza de que você está obtendo o melhor para sua organização, faça as seguintes perguntas:

1. Quão seguros são seus robôs móveis?

Os AMRs mais seguros incluem sensores no nível do solo e scanners LiDAR que detectam objetos e pessoal em seu caminho e reagem adequadamente, reduzindo dramaticamente o risco de acidentes. Este fabricante automotivo adicionou sensores de carga vertical que detectam obstáculos ou tráfego pelo comprimento total da carga estendendo-se na frente e nos lados do veículo. Isso permite que o AMR opere com segurança em espaços congestionados e manobre ao redor de outro tráfego enquanto ainda aproveita a flexibilidade e velocidade do tugger AMR. Para garantir segurança do trabalhador, o fabricante também integrou o software de controle de frota dos robôs com múltiplos dispositivos externos como semáforos e sistemas de resposta de emergência para que trabalhadores na área estivessem constantemente cientes do movimento dos veículos. Além disso, como AMRs podem transportar múltiplos pallets em uma única viagem, eles requerem menos viagens para mover a mesma ou mais materiais que empilhadeiras tripuladas. Menos veículos no chão interagindo com outros equipamentos e pessoas naturalmente reduz a probabilidade de acidentes. AMRs também reduzem o risco de acidentes causados por operadores desatentos que podem colidir com obstáculos, incluindo pessoas, em seu caminho. Para realmente se sentir confortável de que os robôs que você está considerando são seguros, no entanto, pergunte ao fornecedor quais padrões de segurança eles seguem. Atualmente existem dois principais padrões que fabricantes buscam ao projetar seus robôs – ANSI B56.5 (EUA) e EN1525 (UE), mas ambos foram criados para veículos guiados automatizados (AGVs), que viajam em caminhos fixos guiados por fios ou ímãs embutidos na instalação. Para abordar AMRs especificamente, a Associação de Indústrias de Robótica (RIA) publicou a primeira parte de seu novo ANSI/RIA R15.08 visando aumentar a segurança de funcionários que trabalham junto a AMRs.

2. Quão rápido os robôs podem ser implantados?

Com sua facilidade de uso e treinamento rápido, a implantação de AMRs deve tipicamente levar semanas, em vez dos meses que levaria se fita ou ímãs precisassem ser instalados no chão para implantar um AGV, por exemplo. Uma vez que este fabricante automotivo preparou sua instalação, levou apenas oito dias para o tugger AMR estar funcionando, incluindo mapeamento de todo o ambiente, ensinando aos AMRs todas as rotas, e otimizando o sistema. Quando rotas são reconfiguradas em resposta a mudanças de produção, não há necessidade de re-ensinar toda a instalação, apenas as áreas adicionadas ou alteradas.

3. Quão adaptáveis são os AMRs se minhas necessidades mudarem?

Os AMRs mais eficientes – e avançados – são projetados com flexibilidade em mente, garantindo que os sistemas possam atender princípios de manufatura e lean. Uma arquitetura baseada em um AMR base padrão com módulos ou adaptadores que transformam a unidade base em um tugger como este fabricante usou, ou até mesmo um empilhadeira, maximiza seu investimento. Quando requisitos e layouts de planta mudam, os adaptadores podem ser alterados também, permitindo que o robô realize novas tarefas. Um AMR bem projetado é facilmente extensível e alterável, sem necessidade de modificações na instalação.

4. Quão fáceis são de integrar com ambientes existentes e outras aplicações de automação?

O software de controle de frota dos AMRs deve gerenciar ordens e missões dos tuggers AMR, e coordenar suas atividades para minimizar viagens vazias. Além de otimizar roteamento e tráfego para que congestionamento seja limitado, o software deve ser capaz de integrar com sistemas de gerenciamento de armazém (WMS) existentes, entregando uma solução integrada que simplifica operações. Eles também devem ser colaborativos, capazes de trabalhar com segurança ao lado de outros robôs e pessoas.

5. Seus AMRs são projetados como AMR ou convertidos de veículos operados manualmente?

Afixar kits de automação em máquinas existentes operadas manualmente não é ideal, mas é assim que alguns AMRs são construídos. Um AMR construído propositadamente garante que o robô seja otimizado para operações autônomas porque cada componente – de motor, rodas, sistemas de controle, sensores, sistema de segurança e computador central – é projetado para trabalhar junto como um robô de transporte de material de alto desempenho. Encontrar a solução AMR certa para impulsionar suas tarefas de reboque lineside e outros fluxos de trabalho de transporte de material não apenas resulta em produtividade melhorada e segurança aumentada, mas também tem impacto positivo na lucratividade de sua operação. Os benefícios de implantar tuggers AMR para esta única tarefa dentro de uma localização levaram o fabricante a implantar AMRs para outros fluxos de trabalho na mesma instalação e estender soluções autônomas para instalações adicionais, incluindo automação do movimento de chassis pesados de carros de pintura para montagem final. Leia mais sobre isso aqui.

Imagem principal por Engin Akyurt do Pixabay